Strong-field gravitational-wave emission in Schwarzschild and Kerr geometries: some general considerations
我们展示了如何同时实现爱因斯坦方程的精确解,测试粒子的运动方程,以及测试粒子发射的引力波的相对论估计,可以建立自然界中可能发生的现象的先验约束。本文考虑了两个例子,一个是无限远的,另一个是有限远的,在Kerr黑洞的圆形轨道上,第一个例子导致了一个定义明确的引力波爆发,第二个例子导致了一个光滑的合并到黑洞中。这种分析对于研究并合双星系统的波形是必要的。
2018-03-20 astro-ph.HE gr-qc
Gravitational collapse to a Kerr-Newman black hole
本文首次系统地研究了旋转和磁化的中子星到带电和旋转(克尔-纽曼)黑洞的引力坍缩。特别是,我们认为磁化和旋转的中子星的崩溃,假设没有对创建发生和磁层中的电荷密度是如此之低,恒星的外部可以被描述为一个电真空。在这些假设下,这是相当合理的脉冲星已经越过了“死亡线”,我们表明,当恒星旋转,它获得了净初始电荷,然后被困在新形成的背洞的视视界。我们分析了一些不同的量来验证所产生的黑洞确实是一个克尔-纽曼黑洞,并表明,在没有旋转或磁场的情况下,坍缩的最终结果分别是史瓦西或克尔黑洞。
2017-03-09 astro-ph.HE gr-qc
Superradiance in Kerr-like black holes
到目前为止,最近的引力强场区测试与广义相对论是一致的。特别是,天体物理学上的黑洞似乎都与克尔时空相一致,但目前观测的统计误差允许与这一描述有微小但可检测的偏差。在这里,我们研究超辐射的标量和电磁测试场周围的克尔-类Konoplya-Zhidenko黑洞,我们观察到,对于大值的变形参数超辐射是高度抑制相对于克尔的情况。令人惊讶的是,存在一个范围内的变形参数的最大放大因子大于克尔一个小的值。我们还提供了关于这些非克尔时空对大质量标量场的超辐射不稳定性的第一个结果。
2021-04-16 astro-ph.HE gr-qc
Dyonic Kerr-Sen Black Hole's Resonant Scattering: Absorption and Superradiance
Mahidol University(玛希隆大学)
研究带电克尔-森黑洞中标量超辐射散射,通过分析渐近匹配方法推导放大因子,揭示电荷和磁荷对能量提取效率的影响。
2026-02-24 gr-qc hep-th
Gravitational wave emission under general parametrized metric from extreme mass ratio inspirals
未来的星载干涉仪将能够探测$10^{-3}$至$10^{-1}$ Hz的引力波。在这一波段,极质量比吸气(EMRI)可能是很有希望的引力波源。在本文中,我们研究的可能性,测试克尔假设对参数化的非克尔度量匹配EMRI信号。然而,无论是赤道轨道还是倾斜轨道的EMRI都存在“混淆问题”。我们的结果表明,在辐射通量起重要作用之前的时间尺度内,只有当自旋参数很高时,才能分辨出对Kerr时空($|δ_i|<1$)的小的和中等的偏离。在大多数情况下,与非克尔度规相关的EMRI波形可以由克尔黑洞产生的波形模板来模拟。
2018-12-11 astro-ph.HE gr-qc
Inspiral-Transition-Plunge Gravitational Waveforms Beyond Kerr: A Kerr-Newman Case Study
Graduate School of Science, The University of Tokyo(东京大学理学研究科);Research Center for the Early Universe (RESCEU), Graduate School of Science, The University of Tokyo(东京大学理学研究科早期宇宙研究中心);University of Virginia(弗吉尼亚大学);University of Iowa(爱荷华大学)
本文研究了Kerr-Newman背景下的二黑洞并合引力波形,通过显式建模后进动动态,显著收紧电荷-质量比约束,为未来非Kerr特征探测提供基础。
2025-12-16 astro-ph.HE gr-qc
Comment on "Global Structure of the Kerr Family of Gravitational Fields"
我们评论的作用的Cartesian型克尔-Schild坐标在开发一个错误的最大扩展的克尔-纽曼解决方案中著名的文件卡特。
2014-10-17 gr-qc
Static Generalized Brans-Dicke Universe and Gravitational Waves Amplification
在标量场和耦合常数随时间变化的Brans-Dicke广义理论中,我们找到了标度因子的静态解。我们还发现在早期宇宙中可能存在引力波的放大。
2001-11-28 gr-qc
Scattering of High Speed Particles in the Kerr Gravitational Field
本文计算了高速粒子以任意方向投射到克尔引力场中的偏转角。这是通过首先计算克尔引力场在任意方向上的类光增强,然后使用这个增强的引力场作为高速粒子所经历的引力场的近似来完成的。在克尔源的静止坐标系中,高速测试粒子所经历的偏转角度可以容易地被评估。
2004-10-27 gr-qc
Kerr-Schild Form of the Exact Metric for a Constantly Moving Kerr Black Hole and Null Gravitational Deflection
在Kerr-Schild坐标系下,导出了运动的任意常速Kerr黑洞的精确度规.然后,我们计算零赤道引力偏转所造成的径向移动克尔源的第二个后闵可夫斯基阶,作为应用的弱场极限的度量。光的弯曲角与前人的结果一致。
2021-05-04 gr-qc
Generalized Alignment of Gravitational Intencities and Electromagnetic Strengths in Kerr-Newman Space-Time
结果表明,在Kerr-Newman时空情形下,复电磁强度E + iH与类复引力场强度具有共同的复空间方向.
1998-04-10 gr-qc
Bounds for the metric and shift vector on extreme Kerr under linear axially symmetric gravitational perturbations
我们提出了积分估计的位移和诱导度规在最大等温规范,对应于线性轴对称引力扰动的Minkowski和极端Kerr度规。这些界限是一个步骤,以寻找逐点的边界的扰动。特别是所提出的估计的转变,包括极端克尔情况下的地平线。
2017-10-04 gr-qc
Gravitational shockwave on the Kerr-AdS horizon
我推广Dray't Hooft引力冲击波的克尔AdS背景。
2019-04-20 gr-qc hep-th
Amplification of Gravitational Waves During Inflation in Brans-Dicke Theory
我们表明,引力波是指数放大的暴胀阶段在Brans-Dicke理论,使它有可能检测到它们,并以这种方式验证物理现实的几个功能。
2001-12-14 gr-qc
Testing the Kerr black hole hypothesis: comparison between the gravitational wave and the iron line approaches
最近宣布的LIGO/Virgo合作探测到引力波的消息为检验天体物理学黑洞的性质打开了一扇新的窗口。Konoplya和Zhidenko已经展示了GW 150914的LIGO数据如何限制克尔度量的可能偏差。在这封信中,我们比较了它们的限制与那些可以从吸积黑洞通过拟合它们的反射X射线光谱,所谓的铁线法。我们模拟观测eXTP,下一代X射线任务,发现约束比Konoplya和Zhidenko获得的约束强得多。我们的结果至少可以表明,与人们普遍认为的相反,引力波是检验强引力的最有力的方法并不明显。在高质量数据的存在下,并与系统控制下,铁线法可以提供竞争力的限制。
2016-07-14 astro-ph.HE gr-qc
Gravitational Shock Waves for Schwarzschild and Kerr Black Holes
导出了Schwarzschild黑洞在普通坐标系下和Kerr黑洞在Boyer-Lindquist坐标系下的引力激波度规。克尔度规讨论了两种情况下:克尔黑洞平行于旋转轴移动的情况下,和垂直于旋转轴移动。然后,从导出的度规的两个性质进行了研究:零坐标的移动和折射角穿过引力激波。这些指标的天体物理应用程序进行了讨论。
1994-04-13 gr-qc
Gravitational entropy of Kerr black holes
广义相对论的经典不变量可以用来近似计算引力场的熵。在这项工作中,我们研究了两个建议的估计标量的基础上构建的外尔张量,在克尔时空。为了评价Clifton、Ellis和Tavakol的建议,我们计算了Kerr时空的引力能量密度、引力温度和引力熵。我们发现,在我们考虑的框架,克利夫顿等人。的估计量不能再现克尔黑洞的贝肯斯坦-霍金熵。结果与以前的估计,作者使用Rudjord-Gr $\varnothing$ n-Hervik方法。我们的结论是,后者代表更好的预期行为的引力熵的黑洞。
2014-07-25 gr-qc
Gravitational self-force on a particle orbiting a Kerr black hole
本文提出了一种计算粒子在克尔黑洞一般轨道上的引力自作用力、电磁自作用力和标量自作用力的实用方法。特别地,我们提供了实现(先前介绍的){ \it模式和正则化}方法所需的所有正则化参数的值。我们还讨论了规范正则化问题,以及克尔时空中引力辐射反应计算中涉及的其他一些问题。
2003-03-17 gr-qc
Generalized Kerr Schild metrics and the gravitational field of a massless particle on the horizon
研究了在任意(静止)黑洞视界上运动的无质量粒子所产生的引力场的结构。这是通过采用广义Kerr-Schild类,其中我们采取的零生成器的地平线作为大地零矢量场和标量函数集中在地平线上。
1999-09-27 gr-qc
Gravitational Wave Detection via Weak Measurements Amplification
提出了一种基于弱测量的超小相位放大方案,并提出了一种基于弱测量放大的激光干涉引力波天文台(WMA-LIGO)。WMA-LIGO具有将超小相位信号放大到至少$10^{3}$数量级的潜力,从而可以进一步提高引力波探测器的灵敏度和带宽。我们的结果不仅为量子测量提供了新的思路,也为引力波的探测开辟了一条新的途径。
2017-11-02 gr-qc quant-ph
Gravitational Energy of Kerr and Kerr Anti-de Sitter Space-times in the Teleparallel Geometry
在广义相对论的遥平行等价的哈密顿表述的背景下,我们计算了克尔和克尔反德西特(克尔AdS)时空的引力能。本计算是通过一个表达式的引力场,自然产生的形式主义的约束方程的积分形式的能量。在每种情况下,能量是精确计算有限和任意的类空双球,没有任何限制的度量参数。特别是,我们评估的能量外事件视界的黑洞。
2003-11-17 gr-qc hep-th
Stationary bound states of spin-half particles in the Kerr and Kerr-Newman gravitational fields
利用钱德拉塞卡的Hamilton量证明了克尔和克尔-纽曼引力场中自旋半探测粒子的定态束缚态存在的可能性。如果满足Hilbert条件,g_{00} >0,则具有实离散能谱的Dirac粒子的束缚态可以存在于Kerr场和Kerr-Newman场的外能层表面之外的粒子和内能层表面之下的粒子中。在这种情况下,外部和内部能层的表面扮演着无限高势垒的角色。自旋半量子力学粒子不能穿过克尔场和克尔-纽曼场的能层表面。基于这些结果,我们可以假设存在一种新的旋转类星体,这种星体不存在霍金辐射。这项研究的结果可能导致修订的一些概念的标准宇宙学模型有关的宇宙的演化和相互作用的旋转天体与周围的物质。
2017-04-25 gr-qc
Light-Like Boost of the Kerr Gravitational Field
我们描述了横向和平行于对称轴的克尔引力场的类光增强。在横向的情况下,增强场是脉冲引力波的场,如果源的旋转被移除,则该脉冲引力波具有相对于其位置位移的线奇点。并联升压对源的旋转不敏感。文献中有许多关于克尔引力场类光增强的不同结果。我们的结论证实了Balasin和Nachbagauer [Class.and Quantum Grav.13(1996),731]计算的极限的正确性。为了避免任何歧义,我们的方法是集中在评估光的提升的黎曼张量的克尔时空与度规发挥次要作用。
2003-03-13 gr-qc
Resonant Gravitational Wave Amplification - Axion and Inflaton
我们证明了随机引力波背景的参数放大过程中的暴胀再加热和轴子/模量振荡。这种放大增强了弦/暴胀重力波信号的可探测性,在光谱上留下了指纹,可能会被未来的引力波探测器发现。
1997-10-02 astro-ph gr-qc hep-ph
Strong Gravitational Lensing of Quasi-Kerr Compact Object with Arbitrary Quadrupole Moments
研究了具有任意四极矩的类Kerr致密天体在赤道面上的强引力透镜效应,该效应可用于模拟星系中心的超大质量天体。我们发现,当四极校正参数$ξ$取正值时,(负)值、光子球半径$r_{ps}$、最小碰撞参数$u_{ps}$、系数$\bar{b}$、相对大小$r_m$和相对论象的角位置$θ_{\infty}$都比Kerr黑洞中的结果大(小),而系数$\bar{a}$、偏转角$α(θ)$和角距$s$小于(大于)Kerr黑洞中的偏转角和角距。这些特征为将来利用天文仪器探测某些旋转致密天体的特殊性质提供了一条途径。
2012-08-06 astro-ph.HE gr-qc hep-th
Kerr--Schild metrics and gravitational radiation
我们描述的条件,确保Kerr-Schild型的纯辐射场的爱因斯坦方程的解决方案是渐近平坦的未来零无穷大。这样的度量不能描述“真正的”引力辐射从有界源-它表明,邦迪新闻功能消失相同。我们得到了scri+处的总能量和角动量公式。作为一个例子,我们考虑非平稳推广的Kerr度量Vaidya和Patel。将角动量和总能量表示为延迟时间的函数。
2005-02-25 gr-qc
Gravitational Wave Perturbations on a Kerr Background and Applications for Echoes
引力波回波可能意味着物理学超越了广义相对论;然而,搜索回波的几种方法需要将数据拟合到没有物理动机的玩具模板。在这里,我创建了一个程序,从初始条件开始,通过计算调制传递函数,输出更真实的回波形式。
2019-11-17 gr-qc
New gravitational self-force analytical results for eccentric equatorial orbits around a Kerr black hole: gyroscope precession
我们分析计算的引力自作用力修正的陀螺仪进动沿稍微偏心赤道轨道的克尔时空,推广以前的结果史瓦西时空。我们的结果是准确的,通过9.5后牛顿秩序和二阶的偏心率和旋转参数。我们还提供了一个后牛顿检查我们的结果的基础上,目前已知的旋转二进制的哈密顿。
2019-07-23 gr-qc
Weak gravitational lensing by Kerr-MOG Black Hole and Gauss-Bonnet theorem
在修正引力(MOG)中,研究了不同参数值下Kerr-MOG黑洞的偏转角。为此,我们采用高斯-邦纳定理,这是首先由吉本斯和维尔纳研究,然后由小野,石原和浅田,谁使用一个广义的光学度规,其中光的偏转观察者和源在有限的距离。利用这种方法,我们研究了Kerr-MOG黑洞的弱引力透镜。我们的计算表明,随着MOG参数($α$)的增加,偏转角变得明显大于克尔黑洞。结果表明,在引力透镜实验中可以考虑MOG效应。
2019-08-04 gr-qc
Gravitational self-force corrections to gyroscope precession along circular orbits in the Kerr spacetime
我们推广到克尔时空以前的引力自作用力的结果陀螺仪进动沿圆轨道的史瓦西时空。特别地,我们给出了对任意Kerr自旋参数有效的规范不变旋进函数沿圆测地线的高阶后牛顿展开式,并表明这些结果与完全后牛顿保守动力学的结果一致。最后,我们提出了强场数值数据的克尔自旋参数的范围内,GSF-PN的结果,和预期的轻发散行为的协议。这些结果为Kerr时空中的自力计算提供了有用的测试基准,并为有效单体模型中自力数据转化为自旋-自旋耦合提供了一条途径。
2018-09-07 gr-qc
A note on the instability of the Kerr Cauchy horizon under linearised gravitational perturbations
School of Mathematics, University of Edinburgh(爱丁堡大学数学学院)
本文强化了克尔因果 horizon 在线性引力扰动下的不稳定性结果,并用于证明非线性不稳定性。
2026-04-07 gr-qc math.AP
How close can we approach the event horizon of the Kerr black hole from the detection of the gravitational quasinormal modes?
利用WKB方法,我们证明了决定Kerr黑洞准正规模频率的势的峰值位置($r_{\rm peak}$)服从一个精确的经验关系式,它是比角动量$a$和引力质量$M$的函数.如果用引力波探测器观测到$a/M \sim 1$的准正规模,我们就可以确定黑洞在事件视界周围的时空,$r_{\rm peak}=r_+ +O(\sqrt{1-q})$,其中$r_+$是事件视界半径。而如果准正规模与广义相对论的准正规模不同,我们就不得不寻求真正的引力理论,或者面对裸奇点的存在。
2016-02-07 astro-ph.HE gr-qc hep-th
Vacuum Amplification of Chiral Gravitational Waves and the Stochastic Gravitational Wave Background
本文研究了动力学Chern-Simons引力中引力波的宇宙真空放大,开发了计算Pontryagin耦合诱导引力子产生的框架,并在四种赝标量演化场景下分析了宇称破坏对随机引力波背景能量功率谱的主导作用。
2025-04-29 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc
Gravitational quasinormal modes for Kerr Anti-de Sitter black holes
研究了四维Anti-de Sitter(AdS)时空中旋转黑洞引力扰动的准正规模.与这些模式相关的拟正规频率的研究与AdS/CFT对应有关。虽然Schwarzschild和Reissner-Nordstrom AdS黑洞的结果已经得到,但Kerr-AdS黑洞的准正规频率是第一次计算。我们解决Teukolsky方程在AdS时空,提供一个二阶和Pade近似的角特征值相关联的Teukolsky角方程。得到了Kerr-AdS的变换理论和Regge-Wheeler-Zerilli方程。
2005-02-11 gr-qc
Response to ``Comment on `Primordial magnetic seed field amplification by gravitational waves' "
在此,我们回应Tsagas(gr-qc/0503042)对我们的文件gr-qc/0503006的评论。我们指出该评论中的结果是有缺陷的,不能用来推断引力波对磁场放大的性质,并进一步支持gr-qc/0503006的结果是正确的。
2007-02-19 astro-ph gr-qc
One dimensional description of the gravitational perturbation in a Kerr background
在克尔背景下的微扰方程被写为一个耦合系统的一维方程的不同模式在时域。数值模拟表明,在引力响应的主导模式是一个对应的模式的初始扰动,使我们能够推测,模式之间的耦合有一个弱的影响,在我们的方程组。我们的结论是,在忽略耦合项的情况下,可以得到一个一维的调和方程,它确实能很好地描述低自旋Kerr黑洞的引力响应,而对于高自旋的Kerr黑洞,只需要很少的耦合就可以描述。这一结果有助于理解克尔背景下的测试场结构,甚至可以有效地生成各种情况下的准确波形。
2010-03-15 gr-qc
Exact deflection of a Neutral-Tachyon in the Kerr's Gravitational field
我们在克尔引力场中以封闭的解析形式求解类空测地线方程。这种测地线方程描述了中性快子(比光粒子快)在克尔时空中的运动。更具体地说,我们导出了克尔时空中赤道轨道上中性快子偏转角的封闭形式解。该解用Lauricella超几何函数F_{D}表示,并将所得结果应用于三种情况:第一,计算Kerr黑洞引力场中性快子在赤道轨道上的偏转角。随后,我们应用我们的精确解计算了太阳和地球引力场中的赤道类空测地线在Kerr时空几何下的偏转角。
2011-10-06 gr-qc math-ph math.MP
Two Kerr black holes with axisymmetric spins: An improved Newtonian model for the head-on collision and gravitational radiation
我们提出了一个半解析的方法来研究两个克尔黑洞通过正面碰撞过程的相互作用。从爱因斯坦场方程的精确解出发,导出了引力辐射发射率的表达式。在这个过程中发出的引力辐射的总量进行计算,并与目前的数值调查。我们发现自旋-自旋相互作用使引力波能量的发射增加到总静止质量的0.2%。我们还讨论了空穴之间自旋交换的可能性。
1997-11-03 gr-qc
Using the Uncharged Kerr Black Hole as a Gravitational Mirror
我们将史瓦西黑洞作为引力镜的可能性的研究扩展到不带电的克尔黑洞的更一般的情况。本文利用赤道平面上的零测地线方程证明了一个关于存在回旋光子时碰撞参量必须满足的条件的定理。我们推导出这些回旋镖光子的方程和发射角的方程。最后,径向零测地线方程的数值积分,以说明回旋镖光子。
1995-10-25 gr-qc
Parametric amplification of waves during gravitational collapse: a first investigation
研究坍缩流体星引力场中微扰的动力学演化。具体地说,我们考虑的初始值问题的无质量标量场的时空类似的奥本海默-斯奈德崩溃模型,并在时间数值演化的相关波动方程。我们的主要目标是研究在膨胀宇宙中,已知的导致原始扰动强烈放大的参量放大现象,在引力坍缩过程中是否能有效地起作用。虽然恒星内部随时间变化的引力场原则上可以支持这样一个过程,但我们发现扰动场过早地从恒星中逃逸,放大作用不会变得显著。为了给放大机制(对于标量场)的效率设定一个上限,我们进一步考虑了在整个坍缩过程中被困在恒星内部的扰动的情况。在这种极端的情况下,当恒星即将穿过它的史瓦西半径时,场能量通常会放大~ 1%。当恒星的半径更小时,在后期阶段会观察到显着的放大。因此,从我们的简单模型中得出的结论是,参数放大在引力坍缩中不太可能有意义。进一步的工作,更现实的崩溃模型的基础上,需要充分评估天体物理学的重要性参数放大。
2001-10-22 astro-ph gr-qc
Gravitational Faraday rotation of gravitational waves by a Kerr black hole
引力法拉第旋转(GFR)是大质量物体旋转引起的标架拖曳效应,是透镜引力波(GW)的重要特征之一。在这篇文章中,我们计算了弱偏转极限下引力波的GFR角$χ_g$,假设它被Kerr黑洞(BH)透镜化。我们发现GFR效应改变了透镜GW的初始偏振态。与爱因斯坦偏转角相比,旋转角$χ_g$的主导项是对偏振角的二阶修正,它依赖于BH角动量的可见光分量。这样的旋转是微小的,并且随着初始偏振角而退化。在某些关键情况下,GFR角接近第三代GW探测器网络的探测能力,尽管简并必须被打破。
2022-10-23 gr-qc
Gravitational Faraday rotation of light propagation in the Kerr-Newman-Taub-NUT space-time
本文在弱偏转极限下研究 Kerr-Newman-Taub-NUT 时空中的引力法拉第效应,发现源和观测者远离黑洞时仍存在非零旋转角,其大小取决于黑洞自旋、质量、观测者角位置以及电荷和 NUT 电荷。
2023-07-18 gr-qc
Parametric resonance amplification of gravitational waves in dynamical Chern-Simons gravity
Institute of Theoretical Physics, Chinese Academy of Sciences(中国科学院理论物理研究所);School of Physical Sciences, University of Chinese Academy of Sciences(中国科学院大学物理科学学院);Department of Physics, Yantai University(烟台大学物理系);School of Fundamental Physics and Mathematical Sciences, Hangzhou Institute for Advanced Study, University of Chinese Academy of Sciences(中国科学院大学杭州高等研究院基础物理与数学科学学院)
研究在动力学Chern-Simons引力框架下,外部动力环境通过形成有效共振腔触发标量场的Mathieu不稳定性,进而级联放大引力波的机制。
2026-08-20 gr-qc
Gravitational instabilities in Kerr space-times
在本文中,我们考虑的不稳定的轴对称模式的可能存在的Kerr时空,导致指数增长的Teukolsky方程的解决方案。我们描述了一个变换,投径向方程,结果分离的变量Teukolsky方程,在一个薛定谔方程的形式,并结合这个方程的解的性质与最近的一些结果的自旋加权球谐函数的渐近行为证明存在一个无限的家庭的不稳定模式。证明了Kerr黑洞内视界以外的定态区域在引力线性扰动下是不稳定的。我们还证明了角动量大于平方质量的Kerr时空是不稳定的,它有一个裸奇点。
2008-09-05 gr-qc
Strong gravitational lensing by a Konoplya-Zhidenko rotating non-Kerr compact object
Konoplya和Zhidenko最近提出了一个超越广义相对论的旋转非Kerr黑洞度规,并利用GW 150914的数据对可能偏离Kerr解的情况进行了估计。本文研究了具有额外形变参数的旋转非克尔时空中的强引力透镜。我们发现视界存在的条件与光子轨道为边缘圆的条件并不矛盾。此外,在强场极限下,被边缘圆轨道覆盖的弱裸奇点附近光线的偏转角呈几何发散。在完全裸奇点的情况下,奇点附近的偏转角趋于某个有限值,其符号取决于旋转参数和变形参数。强引力透镜的这些性质不同于Johannsen-Psaltis旋转非Kerr时空和Janis-Newman-Winicour时空。将银河系中心的超大质量天体模拟为Konoplya-Zhidenko旋转非Kerr致密天体,估计了强引力透镜的观测值,包括两个相对论图像之间的时间延迟.
2016-10-30 gr-qc
Gravitational self-force corrections to tidal invariants for particles on circular orbits in a Kerr spacetime
我们推广到Kerr时空中现有的粒子围绕Schwarzschild黑洞沿圆形轨道运动的潮汐不变量的自作用力结果。我们得到线性质量比校正的二次和三次电型不变量和二次磁型不变量的系列旋转参数到四阶。然后,我们构建的电力和磁潮汐张量的本征值和分析计算它们通过高后牛顿订单。
2018-06-22 gr-qc
Kerr spacetime geometric optics for vortex beams
在广义相对论几何光学框架下,利用引力场与光学介质的类比,描述了光在穿过大质量旋转致密天体的引力场时如何获得轨道角动量,以及轨道角动量与偏振的相互作用.众所周知,克尔时空不仅对光束的偏振施加了引力法拉第旋转,而且还在旋转黑洞(BH)附近通过的辐射的轨道角动量分布中设置了特征指纹。M87* 黑洞的数据分析证实,Kerr时空是一种非均匀各向异性介质,光在其中可以获得轨道角动量,并发生自旋-轨道角动量转换,成为引力透镜光的偏振和相变介质.
2021-04-14 astro-ph.HE gr-qc physics.optics
Superradiant scattering by rotating black-bounce black holes
Universidade Federal do ABC (UFABC)(阿贝卡联邦大学)
研究旋转黑洞- bounce 黑洞的超辐射散射机制,发现通过调整参数可显著增强或抑制超辐射效应。
2026-10-30 gr-qc
A Kerr Metric Solution in Tetrad Theory of Gravitation
利用轴向平行矢量场,得到了真空引力场方程的两个精确解。其中一个精确解给出了史瓦西度规,而另一个给出了克尔度规。Kerr解的平行矢量场具有轴对称性。当引力源的自旋密度${S_{i j}}^μ$满足$\partial_μ{S_{i j}}^μ=0$时,Kerr度规的精确解包含两个积分常数,一个是源的引力质量,另一个常数$h$与旋转源的角动量有关.研究了Kerr解的奇异性。
2002-04-21 gr-qc
Scalar and gravitational hair for extreme Kerr black holes
对于极端Reissner-Nordstr{\”o}m黑洞的标量扰动,我们用数值方法证明了Ori前因子等于Aretakis守恒荷.我们证明了一个广义Ori前因子的线性关系-一个特定的表达式,从后期的时间扩展或在有限距离的扰动场-和Aretakis守恒电荷的一个极端的克尔黑洞的标量或引力扰动的家庭,其成员只在初始包的中心的径向位置变化。我们推断,它可以建立有一个Aretakis保守的电荷的标量或引力扰动的极端克尔黑洞。除了计算阿雷塔基斯荷外,这个结论还可以从有限距离的测量中得出:极端克尔黑洞有引力毛发,可以在有限距离测量。这种引力毛发原则上可以被引力波探测器探测到。
2020-05-14 gr-qc hep-th
Coupling between gravitational and electromagnetic perturbations on Kerr Spacetime
HEPCOS, Physics Department, SUNY at Buffalo(纽约州立大学布法罗分校高能物理与宇宙学中心)
本文研究了Kerr时空上引力与电磁扰动的耦合,推导了二次电磁源项,并探讨了GEM二次quasinormal modes在天体物理中的应用及对引力-电磁耦合的测试方法。
2025-11-25 astro-ph.HE gr-qc hep-ph
Equivalence and Hermiticity of Dirac Hamiltonians in the Kerr gravitational field
本文证明了Kerr场的Dirac哈密顿量与波函数的标量积平坦的自伴哈密顿量H_η在物理上是等价的。明确地定义了将Hamiltonian和波函数变换到具有平坦标积的η-表示的算子。如果Dirac方程的波函数在Kerr场中的定义域是由绕z轴的二维旋转曲面所限定,则在η-表示中的Dirac方程的哈密顿量和自伴哈密顿量是厄米算符,且标量积相等,(H,H φ)=(H,φ)。
2014-06-08 gr-qc
High post-Newtonian order gravitational self-force analytical results for eccentric orbits around a Kerr black hole
本文首次解析计算了{ \it偏心}轨道上小质量粒子围绕{\it自旋}黑洞的Detweiler-Barack-Sago规范不变红移函数。我们的结果给出了混合偏心率和自旋效应的红移贡献,通过偏心率的二阶,自旋参数的二阶,和8.5后牛顿阶。
2016-02-26 gr-qc
Strong gravitational lensing by Kerr and Kerr-Newman black holes
研究了角动量为$a$的Kerr黑洞和附加电荷为$Q$的Kerr-Newman黑洞的强引力透镜.我们首先推导出当光线在光子球附近传播时特别发散的光线的偏转角的解析表达式。在这种强偏转极限下,光线在到达观察者之前可以绕黑洞多次,从而产生相对论图像。然后应用得到的解析表达式计算了超大质量星系黑洞的相对论像的角位置和放大率。在这项工作中,我们专注于参考光轴的最外图像。我们发现,它的角距离从一个最接近的光轴和放大倍数增加的角动量$a$的黑洞的光线与直接的轨道。此外,黑洞的电荷$Q$效应也增加了最外层像与其他像的角间距,以及直接和逆行轨道的放大率。我们将讨论角动量和黑洞电荷效应对相对论图像的潜在可观测性的增加。
2021-06-18 gr-qc